BOXBUILDING SESAS – den modulære 4.0 brandalarm Inden for konceptet ”industri 4.0” er ”fremtidssikker” primært spørgsmål om økonomi, funktion, effektivitet og sikkerhed. Mulighederne kan implementeres med specificerede state-of-the-art komponenter, der findes i utallige udgaver. Hvad passer sammen, hvad giver mening at kombinere og nok vigtigst: Hvad gør en forskel på markedet? Svarene kræver en dyb forståelse af det overordnede system i en planlagt applikation. Det gælder ikke mindst smarte alarmsystemer Af Stephan Menze, head of Global Innovation Management, Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH Jo smartere en applikation, desto længere tid tager ud- viklingen, før produktet er klar til markedet. Det er derfor, man med fordel kan tage fat i Rutronik tidligt i et udviklings- forløb, da virksomheden kan kombinere de mest egnede produkter under Rutronik Sy- stem Solutions med afsæt i egenskaber og ydelse. Det gi- ver en innovativ tilgang til de- signet. Vi skal derfor kigge på et proof-of-concept med mo- dulære løsninger som RDK2 og RAB1 – et Sensor Fusion Board og et Adapter Board – Text-To-Speech, til udvikling af et multifunktionelt alarm- system tilpasset IIoT. Det så- kaldte SESAS (Smart Environ- ment Surveillance & Analytics System) kan detektere farer i den omgivende luft hurtigt og effektivt med samtidig kom- munikation af de nødvendige modforholdsregler. Sikkerhed er afgørende i blandt andet batterifremstilling, kemisk produktion eller minedrift, hvor skadelige volatile sub- stanser/compounds (VOC) kan opstå. Udgangspunkt for vores proof-of-concept er ”RDK2” udviklings-kittet – en plads- besparende komplet løsning til firmware- og hardwarede- signere baseret på PSoC62 fra Infineon Cypress. Denne mikrocontroller har en dual- core CPU, der er ideel til sikker edge-beregning og cloud- applikationer. PSoC62 har en integreret power manage- ment IC til SMPS for forskellige forsyningsbehov. Med PSoC 6-mikrocontrollerfamilien til- byder Infineon markedet en Rutroniks RDK udviklings-kit til alarmsystemer på industri 4.0-niveau. platform til IoT-applikationer med en kombination af kon- nektivitet, øget regnekraft og høj sikkerhed samt lavt for- brug og lav pris. Det er kritiske kvaliteter i faste alarminstalla- tioner, da de gerne må kræve minimalt vedligehold, men omvendt fungere fuldt ud på- lideligt. Optimering på systemniveau Konventionelle røg- eller branddetektorer har kun fo- kus på den relativt tidlige detektering af røgudvikling og det tilhørende udbrud af brand. I industrielle miljøer kan kravene til sådan en sik- kerhedsinstallation være mere komplekse, og det har hidtil krævet yderligere komponen- ter. Ikke al røg er ens – og røg medfører ikke nødvendigvis brand. Integration af en de- taljeret analysefunktion i en standard røgdetektor var tid- ligere for vanskeligt og kræ- vede for meget plads i ét kom- mercielt produkt. Kombinationen af RDK2 og machine learning fra det til- sluttede RAB1, Sensorfusion Board, medfører en klar for- del. Boardet understøtter som udgangspunkt en række sensorer, der let og hurtigt kan tilpasse individuelle be- hov. Det tillader også en mere Chomerics – Parker Seals Verdens største producent af EMC skærmnings- materialer & termisk interface materialer EMC pakning pålagt af robot ”Form In Place” EMC rådgivning & løsninger hos Toptronic Therm-A-GapTM Soft-Shield ® Se vores nye hjemmeside. Vi tilbyder hurtig prototyping i termiske og EMC- materialer. “Drawing in the morning, shipping in the afternoon” Dispensering af elektrisk ledende silikone Dispensering af vandtæt silikone Din Elektronik Partner Tlf.: 49192500 www.toptronic.dk Salg@toptronic.dk RAB1 Sensorfusion adaptor-board bidrager med AI-funktionalitet. omfattende analyse af kom- plekse overordnede systemer, da sensordata fra forskellige målte fysiske eller kemiske va- riable kan kombineres gen- nem sensorfusion med en samlet analyse. Muligheden for fleksibel kombination med Sensorfusion Boardet er den afgørende faktor i at kunne realisere en SESAS-løsning. Præcise målinger med højkvalitetssensorer Kvalitetstemperatursensorer sikrer absolutte målinger. Det har den fordel, at systemet præcist kan afgøre, om der er tale om en særlig varm træk- vind eller en usædvanligt høj stigning i omgivelsestempe- raturen – som netop en brand ville medføre – og de deraf følgende forholdsregler. Især ved produktionen af følsom- me komponenter påvirker ud- sving i temperaturen udenfor kvaliteten af produkterne. Der er derfor integreret den lille, digitale barometriske tryk- sensor, Infineon DPS310, med en høj præcision og et lavt forbrug til måling af både tryk og temperatur. Den er baseret på kapacitiv måling og garan- terer en høj præcision under temperaturændringer. En spe- ciel funktion er her en intern signalprocessor, der konverte- rer output for tryk- og tempe- ratursensoren til 24-bits resul- tater. Hver enhed er kalibreret individuelt og de beregnede koefficienter er lagret i kali- breringsregistre. Det sikrer de højpræcise måleresultater. Alternativt – eller som sup- plement – kan man bruge SHT41-AD1B-R2 fugtsensoren fra Sensirion, hvor digitale fugt- og temperatursensorer leverer konstant temperatur- præcision over et bredt må- leområde. Sensoren kræver ekstremt lidt energi og sparer masser af plads med sit QFN- hus’ lille formfaktor på 1,5mm x 1,5mm x 0,5mm, og kred- sen er derfor ideel til mobile advarselssystemer. Et bredt temperaturområde med 0% til 100%RH og -40°C til +125°C egner sig funktionelt til indu- strimiljøer. Gassensorer som BME688 fra Bosch SE er nødvendige til at afgøre nøjagtigt, hvilke gasar- ter der er til stede i omgivel- serne. Sensoren er en 4-i-1-løs- ning, der kombinerer lineære og præcise tryk-, fugt- og tem- peratursensorer med AI. En justérbar gasscanner-funktion til forhold som følsomhed, se- lektivitet, datarate og forbrug gør BME688 velegnet til at detektere VOC’er (Volatile Or- ganiske Compounds), VSC’er (Volatile Svovl-Compounds) og andre gasser, som kulilte og brint ned til ppb-området (parts-per-billion). Sensirion SGP40-D-R4 er en yderligere VOC-gassensor på Sensorfusion Boardet. Denne indendørs luftkvalitetssensor har et integreret CMOSens- sensorsystem som single chip, baseret på en metaloxidsen- sor. På grund af MOXSens-tek- nologien overbeviser denne sensor med sin langlivede stabilitet for følsomhed og respons. Brugen af specielle materialer og en mikro hot- plate-teknologi gør sensoren ekstremt energieffektiv. Klar og entydig kommunikation af målingerne Rutroniks Adapter Board – 22 nr. 10 | oktober 2022 -
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Aktuel Elektronik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her